[发明专利]一种具有除铬功能的饮用水净化剂及其制备方法

说明书

技术领域

一种具有除铬功能的饮用水净化剂及其制备方法，具体涉及到一种利用腐植酸和活性炭混合去除饮用水中铬离子的净水剂，属于饮用水净化领域。

背景技术

水体中的铬污染主要来自制革、电镀及铬盐生产等排放的废水，铬在水中主要以三价和六价形式存在，其中六价铬的毒性很大，大约是三价铬的100倍，若水中六价铬的含量大于0.1mg·L^-1，就会对人体产生毒害作用。含量超标的含铬废水混入农业灌溉或水体养殖中，经食物摄入人体，将会引起癌症。而且对人体皮肤、黏膜有刺激性，严重威胁人类的健康。含铬废水被公认为是当今最严重危害环境的公害之一。

目前处理含铬废水的方法很多，有化学还原沉淀法、吸附法、离子交换法、膜分离法等。

化学还原沉淀法处理含铬废水主要是以废铁屑或硫酸亚铁作还原剂，通过氧化还原反应，使含铬废水中毒性最大的Cr⁶⁺被还原成低毒的Cr³⁺，再加絮凝剂将使三价铬生成Cr(OH)₃沉淀，然后进行固液分离，以达到除铬的目的。此法具有投资少，处理成本低，操作简单等优点，广泛适用于多类含铬废水治理，但它不足之处在于水不能回用，二次污染依然可能存在。

吸附法实质上是吸附剂活性表面对铬离子的吸引，吸附剂种类很多，最常用的是活性炭。活性炭是一种多孔物质，具有良好的吸附性，而且工艺简单，装备制造便宜，在含铬废水治理上得到了广泛的应用。它对六价铬具有吸附和还原作用，一般多用于含铬废水的预处理。

离子交换法是一种借助于离子交换剂上的离子和水中的离子进行交换反应而除去水中含铬离子的方法。利用阴离子交换树脂，可以有效地去除废水中呈铬酸根或重铬酸根状态的Cr⁶⁺，利用阳离子交换树脂则可以去除废水中Cr³⁺及其它金属离子。此法可用于镀铬槽的洗涤水闭路循环系统，优点是处理后出水水质极好，水和铬酸可回收利用。离子交换树脂具有良好的理化性能和丰富的离子交换基团，对水溶液中的含铬离子有较大的交换吸附容量，对环境无二次污染，但较高的造价和使用成本限制了其在工业中的应用。

膜分离技术是对物质进行分离的技术总称，主要包括电渗析、反渗透、液膜法。在含铬废水治理方面正处在研究和试用阶段，此法具有广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种具有除铬功能的饮用水净化剂，可有效地去除饮用水中的六价铬。

本发明还提供一种具有除铬功能的饮用水净化剂的制备方法，该方法操作简单，适于工业化生产。

一种具有除铬功能的饮用水净化剂，是由不溶腐植酸经处理后与粒状活性碳混合制备而成；所述的不溶物腐植酸与活性碳的质量比为(1～5)：1。

腐植酸(Humicacid,HA)，又称胡敏酸，一种天然有机高分子化合物，是腐殖质的主要组成部分。腐植质为土壤、泥炭、煤、许多高地溪流、腐植营养湖、海水中的主要有机成分，由有机生物死亡后经生物降解产生。腐植酸不是一个单一的酸，而是一个复杂的含有羧基、酚羟基等官能团的混合物，在自然界中通常与离子形成络合物。

活性炭又称活性炭黑。是黑色粉末状或颗粒状的无定形碳。活性炭主成分除了碳以外还有氧、氢等元素。活性炭在结构上由于微晶碳是不规则排列，在交叉连接之间有细孔，在活化时会产生碳组织缺陷，因此它是一种多孔碳，堆积密度低，比表面积大,具有很强的吸附能力。

作为优选，所述的活性炭的颗粒度优选为80目～120目，所述的腐植酸优选为煤炭煤腐殖酸，颗粒度优选为200目～300目，该颗粒度制成的混合物机械性能稳定，吸附能力最强。

所述的一种具有除铬功能的饮用水净化剂，包括步骤：

1.将一定量的腐植酸，在105℃条件下灼烧1h，使其快速脱水；再用2mol/L的CaCl₂溶液浸泡2h后，使用1mol/L硝酸和蒸馏水洗涤。

2.最终在1mol/L硝酸钠中浸泡3h后，低温蒸发形成固体物。

3.将步骤2制得的固体物与粒度为2～4的粒状活性炭放入密闭容器中充分混合10min，得到该净水剂。

根据权利要求1所述的一种具有除铬功能的饮用水净化剂及其制备方法，其特征在于，粒状活性碳粒径在2～4mm，微孔比表面积在1000m²/g左右。